Este documento contém o relato das minhas atividades profissionais como docente do magistério do ensino superior na Universidade Federal de Uberlândia, cargo que ocupo desde 26 de setembro de 2008. Após um curto preâmbulo sobre minha formação acadêmica e atividade profissional prévios â minha contratação na Universidade Federal de Uberlândia, constam no documento minhas atividades no eixo de ensino, relatando as disciplinas ministradas, a metodologia usada, os resultados quanto aos coeficientes de rendimento e as avaliações dos discentes. No eixo de pesquisa, além de uma breve listagem de produções, orientações, participações em bancas e outros, faço um breve compêndio dos três principais assuntos de interesse sendo estes: fenômenos óptico-quânticos em moléculas quânticas semicondutoras; emaranhamento em pontos quânticos carregados e estados quânticos da luz. Falo sobre o eixo de extensão destacando a implementação do projeto “Tem Menina no Circuito" na nossa Instituição, além das atividades de divulgação científica desenvolvidas como pesquisadora do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Informação Quântica e finalizo com um relato de minhas atividades de gestão.
Este documento contém o relato das minhas atividades profissionais como docente do magistério do ensino superior na Universidade Federal de Uberlândia, cargo que ocupo desde 26 de setembro de 2008. Após um curto preâmbulo sobre minha formação acadêmica e atividade profissional prévios â minha contratação na Universidade Federal de Uberlândia, constam no documento minhas atividades no eixo de ensino, relatando as disciplinas ministradas, a metodologia usada, os resultados quanto aos coeficientes de rendimento e as avaliações dos discentes. No eixo de pesquisa, além de uma breve listagem de produções, orientações, participações em bancas e outros, faço um breve compêndio dos três principais assuntos de interesse sendo estes: fenômenos óptico-quânticos em moléculas quânticas semicondutoras; emaranhamento em pontos quânticos carregados e estados quânticos da luz. Falo sobre o eixo de extensão destacando a implementação do projeto “Tem Menina no Circuito" na nossa Instituição, além das atividades de divulgação científica desenvolvidas como pesquisadora do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Informação Quântica e finalizo com um relato de minhas atividades de gestão.
A minha amada esposa, Sharita, que pelo apoio e companheirismo imensuráveis merece crédito nesse trabalho.A meus pais e irmãos que tanto me ensinaram na vida e de várias formas contribuíram para que eu trilhasse o caminho que culmina nesta tese. AgradecimentosAgradeço ao professor Eduardo Duzzioni pela orientação, pelas discussões e pelo exemplo de profissionalismo.Agradeço ao Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal de Uberlândia, pelo curso e pelos profissionais envolvidos, técnicos e docentes altamente qualificados.À compreensão do Instituto de Ciência, Engenharia e Tecnologia da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, em especial ao diretor Carlos Henrique Alexandrino, nos momentos em que precisei desempenhar minhas atividades referentes ao doutorado, meus agradecimentos.Agradeço ao Grupo de Óptica e Informação Quântica pelo ambiente e pelas discussões com os pesquisadores docentes e os discentes.Agradeço aqui a meus colegas discentes do grupo, entre eles, Halyne, Antônio e Patrícia, pelas discussões de pesquisa e também pelas banalidades.Para passar por um período árduo como o de um curso de doutorado, ter colegas com quem dividir o peso, as frustrações e o trabalho é de grande importância.Tive a oportunidade de conviver desde a graduação, passando pelo mestrado e até o doutorado, com dois colegas com quem pude cooperar.Foi uma honra passar esses dez anos ao lado de William e Renato.O afeto e apoio que recebi de meus pais e de minha família foram imprescindíveis para que eu pudesse ter equilíbrio para passar por todo o processo estressante de um doutorado.Cabe aqui, além do agradecimento à minha família, o reconhecimento aos meus sogros por terem me acolhido como um membro da família, o que foi muito importante na distância da minha própria família.Durante os anos de doutorado houve ocasiões em que parecia que tudo daria errado.Houve vários momentos em que a dúvida na capacidade de resolver os problemas tornou-se enorme.Nesses momentos eu pude contar com minha esposa, Sharita, para perceber que tudo poderia ser resolvido e que eu era capaz de enfrentar todos os problemas.Sem a parceria, e as praticamente sessões de análise, dessa pessoa especial este trabalho não teria sido concluído.Meu muito obrigado por ações de uma magnitude que são impossíveis de retribuir, mas que sempre tentarei. ResumoA computação quântica pode representar um avanço inestimável na solução de alguns problemas para os quais não se conhece solução eficiente ou não há tal solução afinal.Para que essa forma de computação se consolide como uma realidade vários problemas têm sido tratados pela comunidade científica como, por exemplo, a identificação de uma propriedade que seja responsável pela vantagem computacional ou, ainda, o desenvolvimento de novos algoritmos, protocolos e modelos computacionais, além do desenvolvimento técnico para produção de sistemas capazes de realizar tal computação.Considerando este cenário, os estudos apresentados nesta tese têm como temas principais as correlações quânticas -uma propriedade que conjectura-se ser uma fonte de ganho computacional para a computação quântica -e o modelo computacional denominado Deterministic Quantum Computation with One Quantum Bit (DQC1).Estuda-se, através de métodos numéricos, as correlações quânticas geradas entre dois pontos quânticos não interagentes, inseridos em uma nanocavidade óptica, na presença de canais de decoerência e observa-se que estes canais, apesar de reduzirem o potencial de geração de correlações quânticas em uma maneira geral, têm um pequeno papel construtivo.Além disso, a realização experimental de uma testemunha de classicalidade neste sistema é proposta.Avalia-se a presença destas correlações no passo-a-passo do algoritmo de Deutsch-Jozsa pelo modelo DQC1, notando-se que elas podem ser geradas e consumidas neste processo.Apresenta-se uma forma de se realizar computação pelo modelo DQC1 em um sistema óptico, onde o estado de um conjunto de qbits é codificado nos graus de liberdade transversais e a polarização é tomada como o qbit controle.Seguindo este esquema são desenvolvidas formas de realizar os algoritmos de Deutsch-Jozsa, de fatoração e de estimação de decaimento da fidelidade média, tendo sido o primeiro efetivamente realizado experimentalmente, assim como o cálculo do traço de uma matriz unitária.
Ata da defesa com as respectivas assinaturas dos membros encontra-se no SIGA -Sistema de Gestão Acadêmica.AGRADECIMENTOS Sou muito grata aos amigos e parentes cujas caminhadas têm cruzado a minha.Sou muito grata ao orientador deste trabalho, professor doutor Márcio Barreto, por ser um guia atencioso a cada passo, e por ter feito a conexão do assunto com o termo "bricolagem", usado por Christian Kasper na sua tese Habitar a rua.Agradeço aos componentes da banca: professor doutor Silvio Seno Chibeni pelas preciosas orientações e indicações dadas por época da qualificação; e professora doutora Maria Regina Dubeux Kawamura por seu cuidadoso direcionamento no primeiro protótipo deste trabalho, ainda na forma de TCC, e pela oportunidade de ter seu parecer na dissertação que o protótipo gerou.É grande minha gratidão ao professor doutor Osvaldo Frota Pessoa Junior pelas direções que me ajudou a dar a este trabalho na qualificação e, bem antes, na própria escolha do Labjor para cursar o mestrado.Muito obrigada a todos do Labjor por comporem um ambiente encantador de ensino, pesquisa e convivência.Resumo: Esta dissertação tem como tema central o que tem sido chamado de misticismo quântico.Levanta questões sobre a reverência do senso comum pelo que é considerado científico e discute a crença popularizada de que a física e a ciência em geral sofreram grande abalo com os desenvolvimentos da microfísica.Este trabalho apresenta um panorama da teoria quântica a fim de que o leitor leigo acompanhe as discussões.Aborda a representação social da ciência estudada por Moscovici e enfatiza o que pode ser considerado como bricolagem por parte dos chamados místicos quânticos, quando desviam termos e conceitos da física quântica para aplicações indevidas.O trabalho faz breve resenha de cinco livros que colaboraram para a disseminação de teses que desaguaram no misticismo quântico.Mostra entrevistas com dois profissionais que utilizam o nome "quântico" nos serviços que oferecem.As entrevistas revelaram um fosso teórico entre suas práticas e a física quântica desenvolvida dentro da ciência normal.O fosso também surge na consulta a referências dadas pelos entrevistados como suas fontes de conhecimento.O texto indaga sobre a relação entre ciência e sociedade em seus aspectos filosóficos e históricos, aborda a demarcação entre ciência e pseudociência e discute o ensino de física moderna no ensino médio.Este trabalho faz indagações e abre possibilidades de novos questionamentos.
A Fisica Quântica ou Mecânica Quântica e o ramo da Fisica que estuda os fenomenos subatomicos, ou seja, os fenomenos que ocorrem em escalas de nivel menor que a escala atomica e surgiu da necessidade de complementar a Mecânica Classica que ja nao podia explicar completamente alguns fenomenos, como por exemplo, o movimento dos eletrons na eletrosfera dos atomos e os diferentes comportamentos observados na luz. A Fisica Quântica constitui uma area avancada da Fisica, chamada Fisica Moderna, que geralmente nao e abordada no Ensino Medio ficando restrita a estudantes de Ensino Superior, porem desperta grande interesse daqueles que gostariam de compreender esta area que tanto contribuiu para a evolucao da Fisica. O fato de nao ser um topico abordado no Ensino Medio, juntamente com divulgacoes equivocadas dos conceitos envolvidos acaba por fazer com que parte das pessoas acredite que a Fisica Quântica esteja ligada, por exemplo, a saude e a espiritualidade. Com o objetivo de poder explica-la de forma clara e sucinta esta pesquisa busca a compreensao de alguns dos conceitos que fundamentam a Fisica Quântica bem como esclarecer, na forma de divulgacao cientifica, sua importância na evolucao do estudo da Fisica, sem aprofundamento de conteudos, ou seja, sem o uso de equacao fisicas e matematicas. Neste trabalho a principal metodologia empregada foi a Pesquisa Bibliografica realizada em livros didaticos de Fisica, livros de divulgacao cientifica e sites da internet.
Este trabalho apresenta uma revisão sistemática da literatura sobre o ensino de Computação Quântica (CQ) de 2010 a 2023, com artigos indexados nas bases Scopus, Web of Science e Scielo. Foram selecionados 50 artigos dos 283 inicialmente encontrados. Nosso estudo oferece um panorama dessas publicações, identificando a natureza dos trabalhos, o nível de ensino, o objetivo central, a metodologia utilizada, as justificativas para o ensino de CQ, as ferramentas e recursos empregados, os principais conteúdos ensinados e os resultados e recomendações. Dentre os resultados, destaca-se que a maioria dos estudos foca no nível de graduação e são propostas, com poucas pesquisas empíricas e relatos de experiência. Identificamos uma carência de referenciais teórico-metodológicos e uma lacuna na formação de professores, com apenas um estudo neste tema. A introdução da CQ é frequentemente feita através da programação quântica, aproveitando ferramentas para a construção de circuitos quânticos, valorizados pela indústria. Os desafios incluem falta de clareza nos objetivos educacionais e métodos de ensino. Recomendações incluem a integração de tópicos quânticos desde níveis introdutórios, continuidade na pesquisa, desenvolvimento de materiais educativos e parcerias com a indústria. O interesse no ensino de CQ é impulsionado pelo potencial de impacto das tecnologias quânticas na economia global.
O presente trabalho foi realizado com apoio do CNPq, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico -Brasil.Sou grato a todos que me apoiaram nesta jornada, apesar dos obstáculos que a vida apresentou.Agradeço especialmente à minha orientadora, Bárbara, pelo seu tratamento humano e profissional.Ela acreditou em mim, mesmo com a distância imposta pela pandemia.Aos meus colegas de grupo que, de uma maneira ou de outra, me ajudaram a refletir melhor sobre os desafios do projeto, minha gratidão.Por fim, agradeço à minha família e à minha namorada.Sem o apoio deles não teria alcançado o que alcancei.Como diz o ditado, "quem caminha sozinho pode até chegar mais rápido, mas aquele que vai acompanhado, chega mais longe". RESUMOO formalismo de contextualidade, dos conjuntos de Kochen-Specker são importantes para fundamentos da mecânica quântica, pois apresenta uma distinção clara entre a teoria quântica e a realismo não-contextual.A teoria quântica consegue superar os valores da teoria clássica nãocontextual, violando as chamadas desigualdades não-contextuais.Além disso, os conjuntos de Kochen-Specker são relevantes para o processamento de informação quântica quando a desigualdade é violada, pois apresentam vantagens em comparação com seus análogos clássicos.Porém, há uma lacuna na teoria contextual de Kochen-Specker, mostrando que era possível atingir os valores quânticos na desigualdade de maneira não-contextual ao se considerar medições com precisão finita.Isso torna a teoria contextual impossível de ser comprovada experimentalmente, além de não poder ser usada como vantagem para o processamento de informação quântica.Percebe-se, entretanto, que há um limite imposto às medições do modelo quântico, mas nenhum limite para o possível modelo de variáveis ocultas.Isso levou a criação de uma noção de contextualidade estendida, o modelo não-contextual ontologicamente fiel, que leva em conta a imprecisão de medidas.Assim, foi criada uma desigualdade com valores que levam em conta as imperfeições experimentais, com um limite inferior quando comparado a estatística do modelo quântico.
As tecnologias quânticas de segunda geração têm se consolidado como um dos ramos de maior capacidade disruptiva do século XXI. Este artigo analisa a produção científica e tecnológica sobre essas tecnologias, com foco em sua aplicação na defesa. Para tal, utilizou-se abordagem quantitativa baseada em dados das bases Scopus e PATENTSCOPE, adotando taxonomias internacionalmente reconhecidas – relatório Strategic Research and Industry Agenda (SRIA 2030) for Quantum Technologies da iniciativa Quantum Flagship da Comissão Europeia, sistema de classificação da Association for Computing Machinery (ACM), taxonomia do Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) e categorização da Divisão de Ciência e Tecnologia da OTAN. Os resultados mostram que a produção científico-tecnológica em tecnologias quânticas, entre 2014 e 2024, apresentou crescimento expressivo, sobretudo após 2021, com liderança de China e EUA e participação modesta do Brasil. A produção científica da Índia cresce de forma destacada, principalmente na vertente da defesa. Semelhanças foram observadas nas áreas de pesquisa entre os cenários global e militar, com destaque para computação e comunicações quânticas. Quanto às áreas de aplicação, apesar da baixa representatividade da defesa, sua produção apresenta tendência de crescimento superior à do contexto global, sugerindo progressivo interesse no setor. As aplicações de tecnologias quânticas na defesa que mais recebem atenção são C4ISR (controle, comando, comunicações, computadores, inteligência, vigilância e reconhecimento) & apoio à decisão e hipersônica & espaço. A partir dessa análise, o estudo prospecta o desenvolvimento de soluções no contexto do Exército Brasileiro.